pid参数整定口诀及程序.docx
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pid参数整定口诀及程序
.调试步骤没有一种控制算法比调节规律更有效、更方便地了.现在一些时髦点地调节器基本源自.甚至可以这样说：
调节器是其它控制调节算法地妈.为什么应用如此广泛、又长久不衰？
因为解决了自动控制理论所要解决地最基本问题，既系统地稳定性、快速性和准确性.调节地参数，可实现在系统稳定地前提下，兼顾系统地带载能力和抗扰能力，同时，在调节器中引入积分项，系统增加了一个零积点，使之成为一阶或一阶以上地系统，这样系统阶跃响应地稳态误差就为零.由于自动控制系统被控对象地千差万别，地参数也必须随之变化，以满足系统地性能要求.这就给使用者带来相当地麻烦，特别是对初学者.下面简单介绍一下调试参数地一般步骤：
．负反馈自动控制理论也被称为负反馈控制理论.首先检查系统接线，确定系统地反馈为负反馈.例如电机调速系统，输入信号为正，要求电机正转时，反馈信号也为正（算法时，误差输入反馈），同时电机转速越高，反馈信号越大.其余系统同此方法.
．调试一般原则
.在输出不振荡时，增大比例增益.
.在输出不振荡时，减小积分时间常数.
.在输出不振荡时，增大微分时间常数.
．一般步骤
.确定比例增益确定比例增益时，首先去掉地积分项和微分项，一般是令、（具体见地参数设定说明），使为纯比例调节.输入设定为系统允许地最大值地，由逐渐加大比例增益，直至系统出现振荡；再反过来，从此时地比例增益逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时地比例增益，设定地比例增益为当前值地.比例增益调试完成.
.确定积分时间常数比例增益确定后，设定一个较大地积分时间常数地初值，然后逐渐减小，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大，直至系统振荡消失.记录此时地，设定地积分时间常数为当前值地.积分时间常数调试完成.
.确定积分时间常数积分时间常数一般不用设定，为即可.若要设定，与确定和地方法相同，取不振荡时地.
.系统空载、带载联调，再对参数进行微调，直至满足要求.
控制简介目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平地一个重要标志.同时，控制理论地发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段.智能控制地典型实例是模糊全自动洗衣机等.自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统.一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口.控制器地输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统地被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器.不同地控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样地.比如压力控制系统要采用压力传感器.电加热控制系统地传感器是温度传感器.目前，控制及其控制器或智能控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛地应用，有各种各样地控制器产品，各大公司均开发了具有参数自整定功能地智能调节器（），其中控制器参数地自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现.有利用控制实现地压力、温度、流量、液位控制器，能实现控制功能地可编程控制器（），还有可实现控制地系统等等.可编程控制器（）是利用其闭环控制模块来实现控制，而可编程控制器（）可以直接与相连，如地等.还有可以实现控制功能地控制器，如地产品系列，它可以直接与相连，利用网络来实现其远程控制功能.
、开环控制系统开环控制系统（）是指被控对象地输出（被控制量）对控制器（）地输出没有影响.在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路.
、闭环控制系统闭环控制系统（）地特点是系统被控对象地输出（被控制量）会反送回来影响控制器地输出，形成一个或多个闭环.闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈（），若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统.闭环控制系统地例子很多.比如人就是一个具有负反馈地闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断地修正最后作出各种正确地动作.如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统.另例，当一台真正地全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统.
、阶跃响应阶跃响应是指将一个阶跃输入（）加到系统上时，系统地输出.稳态误差是指系统地响应进入稳态后，系统地期望输出与实际输出之差.控制系统地性能可以用稳、准、快三个字来描述.稳是指系统地稳定性（），一个系统要能正常工作，首先必须是稳定地，从阶跃响应上看应该是收敛地；准是指控制系统地准确性、控制精度，通常用稳态误差来（）描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差；快是指控制系统响应地快速性，通常用上升时间来定量描述.
、控制地原理和特点在工程实际中，应用最为广泛地调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称控制，又称调节.控制器问世至今已有近年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制地主要技术之一.当被控对象地结构和参数不能完全掌握，或得不到精确地数学模型时，控制理论地其它技术难以采用时，系统控制器地结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用控制技术最为方便.即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效地测量手段来获得系统参数时，最适合用控制技术.控制，实际中也有和控制.控制器就是根据系统地误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制地.比例（）控制比例控制是一种最简单地控制方式.其控制器地输出与输入误差信号成比例关系.当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（）.积分（）控制在积分控制中，控制器地输出与输入误差信号地积分成正比关系.对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差地或简称有差系统（）.为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”.积分项对误差取决于时间地积分，随着时间地增加，积分项会增大.这样，即便误差很小，积分项也会随着时间地增加而加大，它推动控制器地输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零.因此，比例积分（）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差.微分（）控制在微分控制中，控制器地输出与输入误差信号地微分（即误差地变化率）成正比关系.自动控制系统在克服误差地调节过程中可能会出现振荡甚至失稳.其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后（）组件，具有抑制误差地作用，其变化总是落后于误差地变化.解决地办法是使抑制误差地作用地变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差地作用就应该是零.这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够地，比例项地作用仅是放大误差地幅值，而目前需要增加地是“微分项”，它能预测误差变化地趋势，这样，具有比例微分地控制器，就能够提前使抑制误差地控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量地严重超调.所以对有较大惯性或滞后地被控对象，比例微分（）控制器能改善系统在调节过程中地动态特性.
、控制器地参数整定控制器地参数整定是控制系统设计地核心内容.它是根据被控过程地特性确定控制器地比例系数、积分时间和微分时间地大小.控制器参数整定地方法很多，概括起来有两大类：
一是理论计算整定法.它主要是依据系统地数学模型，经过理论计算确定控制器参数.这种方法所得到地计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改.二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统地试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用.控制器参数地工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法.三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定.但无论采用哪一种方法所得到地控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善.现在一般采用地是临界比例法.利用该方法进行控制器参数地整定步骤如下：
（）首先预选择一个足够短地采样周期让系统工作；（）仅加入比例控制环节，直到系统对输入地阶跃响应出现临界振荡，记下这时地比例放大系数和临界振荡周期；（）在一定地控制度下通过公式计算得到控制器地参数.
控制器参数地工程整定,各种调节系统中参数经验数据以下可参照：
温度:
压力:
液位:
流量:
.
.常用口诀：
参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比例后积分，最后再把微分加曲线振荡很频繁，比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢.微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低比一看二调多分析，调节质量不会低参考资料：
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占空比调节参数
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***********************************************************写一位数据子程序
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;*如要写，则将总线置高*
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（）;*延时供采样*;*释放总线*
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***********************************************************写一字节数据子程序
***********************************************************
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>>;*移位操作，将本次要写地位移到最低位*
（）;*向总线写该位*
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;
}
***********************************************************读一位数据子程序
***********************************************************
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***********************************************************读一字节数据子程序
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（（））*读一字节数据，一个时序中读一次，并作移位处理*
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（）;*延时以完成此次都时序，之后再读下一数据*
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***********************************************************复位子程序
***********************************************************
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（）;*保持低电平*
;*释放总线*
（）;
;*获取应答信号*
（）;*延时以完成整个时序*
;
（）;*返回应答信号，有芯片应答返回,无芯片则返回*
}
***********************************************************获取温度子程序
***********************************************************
（）{
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{（）;*复位*
}（）;*为无反馈信号*;*发送设备定位命令*（）;*发送开始转换命令*（）;
（）;*延时*
{（）;*复位*
}（）;;*设备定位*（）;*读出缓冲区内容*（）;
（）;（）;（<<）;
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;*获取地温度放在中*
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*计算部分
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>;偏差
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（>*比例项
>*>积分项
>*）;微分项
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***********************************************************温度比较处理子程序
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中断服务子程序，用于控制电平地翻转*周期
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（）
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*****************************************************串行口中断服务程序，用于上位机通讯
******************************************************
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*****************************************************显示子程序功能：
将占空比温度转化为单个字符，显示占空比和测得到地温度
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